JM Urbain – Janson de Sailly

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Corrigé Partie 1 – Synthèse de l’arildone

1) L’hydroxyde de sodium est un solide ionique constitué d’ions hydroxyde 𝐻𝑂− et

sodium 𝑁𝑎+ (empilement en alternance cf. chap.3). On peut proposer le mécanisme

suivant :

2) Il s’agit d’une réaction acide-base. Après identification des couples acide-base dans la

table (attention ici l’acide est un phénol – groupe OH lié à un cycle phényle- non pas un alcool)

on trouve : 𝐾 = 1014−9,9 = 104,1 > 103 la réaction est bien quantitative.

3) La structure du composé C est :

4) Le mécanisme vraisemblable de cette 𝑆𝑁 est le mécanisme 𝑆𝑁2. Le site électrophile est

peu encombré (C primaire) ce qui rend plausible l’attaque dorsale du nucléophile et

l’éventuel carbocation (en cas de mécanisme 𝑆𝑁1) est bien trop instable.

DEVOIR

SURVEILLE

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5) L’atome de carbone relié à l’atome de chlore n’est pas un bon site électrophile : le cycle

phényle est une zone de forte densité électronique. En conséquence c’est l’atome de

brome qui est substituté par l’attaque du nucléophile iodure 𝐼− (attention en solution les

ions du solide ionique NaI se dispersent) :

Notez bien : le brome est certes un meilleur nucléofuge mais si dans la molécule C on avait

permuté Cl et Br, alors cela serait Cl qui aurait été substitué par I : il faut un C électrophile.

6)

a) A l’aide des données :

b) Le carbanion E’ est considéré comme relativement stable car le dnl est délocalisé (et

la charge négative mieux répartie) :

c) La structure de l’arildone est vraisemblablement :

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Partie 2 – Synthèse de l’Ethoheptazine

7) A l’aide de la table RMN on identifie les différents types de H détectés :

8) On peut proposer :

9) On a :

10) On peut proposer le mécanisme suivant (on commence par la réaction acide-base ; l’énoncé

nous y pousse, surtout après la question 9, puis on cherche à comprendre qui s’est relié à qui,

: comment (données + cours))

Partie 3 – Synthèse de l’Oséltamivir

11) On a :

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12) Le numéro atomique Z (nombre de protons) a été choisi.

13) Voir question 11.

14) On ne relève aucun élément de symétrie (donc pas de composé méso a priori) et il y a au

total 3 atomes de carbone « asymétriques » soit 23 − 1 = 7 autres stéréoisomères de

configuration (attention, la liaison double, ne peut pas changer de configuration à cause du

. cycle : essayez de dessiner le cycle en changeant la configuration…)

15) L’énantiomère de la molécule d’oséltamivir ne sera sans doute pas efficace car il n’a pas

la bonne géométrie pour entrer dans le site actif (chiral) de l’enzyme...

16) Une réaction d’élimination (mécanisme concerté E2) est ici attendue :

17) Il y a une compétition (comme presque toujours) avec la réaction de substitution

nucléophile (B substituerait I). Il faut chauffer pour rendre la réaction d’élimination plus

rapide et utiliser une base encombrée telle que le DBU (car elle est bien moins

nucléophile que l’ion hydroxyde).

18) En raison de la différence d’électronégativité entre l’azote te le carbone, le cycle aziridine

possède deux sites électrophiles : voir ci-dessous.

19) En observant les structures on voit que le O (site nucléophile) de l’alcool est venu

substituer le N sur le C électrophile du haut….de plus un échange de protons semble

avoir eu lieu (dans un deuxième temps plutôt, par respect des 𝑝𝐾𝑎) :

Le mécanisme était difficile à prévoir ici…mais l’énoncé dit clairement que le chimiste a

obtenu une seul produit…donc il a dû se produire une 𝑆𝑁2.

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20) L’attaque dorsale sur le deuxième site électrophile (le 2ème C) est sans doute rendue très

difficile par le groupe NHBoc qui « bloque » l’approche (gêne stérique) : ceci explique la

régiosélectivité observée (le nucléophile attaque sur un des C du cycle aziridine plutôt

que sur l’autre)

Partie 4 – Synthèse de la cétirizine

N N

O

O

OH

Cl

21) La molécule possède un unique C* il y a donc deux énantiomères de la (cherchez-le !)

cétirizine, un lévogyre( lévocétirizine ou (-)-cétirizine) et un dextrogyre.

22) Victor Grignard a reçu le prix Nobel de Chimie pour ses travaux sur les

organomagnésiens.

23) Pour la synthèse :

24) Il faut éviter toute trace d’eau au cours de la synthèse de B car l’organomagnésien

synthétisé est notamment une base très forte qui réagit très rapidement et

quantitativement avec l’eau : il serait donc détruit…

25) Le mécanisme de la réaction entre A et B :

26) On va donc obtenir les deux énatiomères du même alcool chiral (un C*) après réaction

avec l’eau acidifiée (voir table des 𝑝𝐾𝑎 : un alcoolate 𝑅𝑂− réagit quantitativement avec 𝐻+ . )

27) La réaction entre A et B n’est a priori pas stéréosélective : le C électrophile de l’aldéhyde

est localement, statistiquement l’organomagnésien peut entrer en collision et se fixer au

C avec la même probabilité : on obtiendra a priori 50 % de chaque énantiomère.

28) Quand on étudie au polarimètre un mélange de deux molécules : 𝛼𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é = [𝛼]0,1 × 𝑙 × 𝐶1 + [𝛼]0,2 × 𝑙 × 𝐶2 = 0°

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Or les pouvoirs rotatoires spécifiques de deux énantiomères sont opposés donc en factorisant

on en déduit : 𝐶1 − 𝐶2 = 0 𝑔. 𝑚𝐿−1 𝑠𝑜𝑖𝑡 𝐶1 = 𝐶2

29) Le mélange obtenu est racémique.

30) La séparation des différentes molécules qui composent le solide est a priori délicate :

deux énantiomères ont les mêmes propriétés physiques (sauf le pouvoir rotatoire

spécifique : mais cette unique différence permet de les distinguer, pas de les séparer). Si

on a de la chance ils forment un conglomérat (cf analyse documentaire). Sinon il faudra

utiliser une colonne de chromatographie chirale ou les transformer (transformation

renversable) en deux diastéréoisomères.

- Fin du corrigé –